JP2717592B2 - Faulty point measurement method of optical submarine cable by electrical pulse echo - Google Patents
Faulty point measurement method of optical submarine cable by electrical pulse echoInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光海底ケーブルの障害位置を陸揚げ局から
の測定により検出するための測定方法に関するものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a measuring method for detecting a fault position of an optical submarine cable by measurement from a landing station.
（従来技術） 光海底ケーブルに生じた破断点などの障害位置を陸揚
げ局から測定する方法として、電気的なパルスが陸揚げ
局と障害点の間を往復するのに要する時間を測定し、そ
の時間から障害点までの距離を計算する電気的パルスエ
コー方式と呼ばれる方法がある。(Prior Art) As a method of measuring a position of a fault such as a break point generated in an optical submarine cable from a landing station, the time required for an electric pulse to travel back and forth between the landing station and the fault point is measured. There is a method called an electric pulse echo method for calculating a distance from a point to a fault point.
（本発明が解決しようとする課題） 同軸ケーブルなどに対する従来の電気的パルスエコー
方法においては、パルスの伝搬速度は、周波数や伝搬距
離に依存せずに一定であるとみなされている。(Problem to be Solved by the Present Invention) In the conventional electric pulse echo method for a coaxial cable or the like, the pulse propagation speed is considered to be constant without depending on the frequency or the propagation distance.
しかし、光海底ケーブル内の電気的パルスの伝搬速度
は、該電気的パルスの周波数や伝搬距離に依存する。However, the propagation speed of the electric pulse in the optical submarine cable depends on the frequency and the propagation distance of the electric pulse.
また光海底ケーブルシステムは、第１図に示すような
異なる横断面構造を持つ複数の光海底ケーブルを接続し
て構成されている。よって光海底ケーブルの電気的パル
スの伝搬特性は、光海底ケーブルの構造およびその接続
の構成によって異なる。従って、従来のパルスエコーの
測定のように、パルスの伝搬速度を一定とするようなデ
ータ処理の障害点確定処理方法では、誤差が大きく、十
分な精度を得ることができなかった。The optical submarine cable system is configured by connecting a plurality of optical submarine cables having different cross-sectional structures as shown in FIG. Therefore, the electrical pulse propagation characteristics of the optical submarine cable differ depending on the structure of the optical submarine cable and its connection configuration. Therefore, in a method of determining a fault point in data processing in which the pulse propagation speed is kept constant as in the conventional pulse echo measurement, a large error is generated, and sufficient accuracy cannot be obtained.
さらに光海底ケーブルシステムに障害が発生した場合
には、障害点からの反射に異種構造の光海底ケーブルの
接続点からの反射が重なって観測されるので、障害点か
らの反射の波形が歪み、正確な測定が困難になる。Furthermore, when a failure occurs in the optical submarine cable system, the reflection from the connection point of the optical submarine cable of a heterogeneous structure is superimposed on the reflection from the failure point, and the waveform of the reflection from the failure point is distorted. Accurate measurement becomes difficult.
本発明は、異なる構造を持つ複数の光海底ケーブルを
接続して構成されている光海底ケーブルシステムの障害
位置を正確かつ迅速に確定するデータ処理を行うことの
できる電気的パルスエコーによる光海底ケーブルの障害
点測定方法を提供することを目的としている。The present invention relates to an optical submarine cable based on electrical pulse echo capable of performing data processing for accurately and quickly determining a fault location of an optical submarine cable system configured by connecting a plurality of optical submarine cables having different structures. The purpose of the present invention is to provide a method for measuring a point of failure.
（問題点を解決するための手段） また、本発明の特徴は、パルスエコーの測定前に、伝
搬距離とパルスの周波数をパラメータとするそれぞれの
光海底ケーブルの種類に対応する複数のパルスの伝搬速
度の値と、海底ケーブルシステムを構成する光海底ケー
ブルの種類と、各々の光海底ケーブルの長さとを、参照
データとして記憶装置に読み込み、かつ該複数のパルス
の伝搬速度の中から暫定のパルス伝搬速度を定め、被測
定光海底ケーブルの障害時におけるパルスエコーの測定
において、参照データの各々の光海底ケーブルの種類に
対応する暫定のパルスの伝搬速度と各々の光海底ケーブ
ルの長さと、計算されたパルスの往復時間を用いて、障
害点までの暫定的な距離を計算し、該記憶装置に読み込
まれている該参照データパルスの伝搬速度の中から、計
算された該暫定的な距離とパルスの周波数に最もよく対
応する各々の光海底ケーブルにおける確定伝搬速度を求
め、該確定伝搬速度を用いて、障害点までの距離を計算
することである。(Means for Solving the Problems) A feature of the present invention is that, prior to measurement of pulse echo, propagation of a plurality of pulses corresponding to each type of optical submarine cable using propagation distance and pulse frequency as parameters. The value of the speed, the type of the optical submarine cable that constitutes the submarine cable system, and the length of each optical submarine cable are loaded into a storage device as reference data, and provisional pulses are selected from among the propagation speeds of the plurality of pulses. Determine the propagation speed, and in the pulse echo measurement at the time of failure of the measured optical submarine cable, calculate the propagation speed of the provisional pulse corresponding to each optical submarine cable type of the reference data, the length of each optical submarine cable, and Using the round trip time of the obtained pulse, a provisional distance to the fault point is calculated, and the propagation speed of the reference data pulse read into the storage device is calculated. Calculating a definite propagation velocity in each optical submarine cable that best corresponds to the calculated provisional distance and pulse frequency, and calculating a distance to a fault point using the definite propagation velocity. It is.
本発明の詳細な説明に当たり、まず、光海底ケーブル
における電気的パルスの伝搬の特徴について、説明す
る。In the detailed description of the present invention, first, characteristics of propagation of an electric pulse in an optical submarine cable will be described.
第２図（ａ）は、無外装光海底ケーブルのパルスの伝
搬速度の周波数特性の一例、第２図（ｂ）は、無外装光
海底ケーブルのパルスの伝送損失の周波数特性の一例、
第２図（ｃ）にパルスの伝搬速度と伝搬距離の関係の一
例の理論的計算結果を示す。これらの計算結果は実測値
とよく一致することが確認されている。FIG. 2A is an example of a frequency characteristic of a propagation speed of a pulse of an uncoated optical submarine cable, and FIG. 2B is an example of a frequency characteristic of a transmission loss of a pulse of the uncoated optical submarine cable.
FIG. 2 (c) shows a theoretical calculation result of an example of the relationship between the pulse propagation speed and the pulse propagation distance. It has been confirmed that these calculation results agree well with the actually measured values.
このように伝搬速度が周波数と伝搬距離に依存するこ
とは、光海底ケーブル内の給電線と海水が電流の通路と
して利用されていることから説明される。すなわち、第
１図（ａ）の無外装光海底ケーブルでは、３分割鉄パイ
プ102と抗張力線103などが給電線として働いており、電
気的には給電線を内部導体、海水を外部導体とする同軸
ケーブルと等価である。しかし、海水の導電率が低いた
め、外部導体である海水の表皮の厚さが厚く、インダク
タンスＬが大きい。そのため、位相速度 で表される。Ｃは給電線と海水の間のキャパシタンス）
が同軸ケーブルの速度の1/3〜1/5程度と遅くなる。ま
た、表皮の厚さは周波数に依存するので、電搬速度も第
２図（ａ）のように周波数に依存する。同じ理由によ
り、伝送損失も第２図（ｂ）に示すように周波数に大き
く依存する。The fact that the propagation speed depends on the frequency and the propagation distance is explained from the fact that the feeder and the seawater in the optical submarine cable are used as a current passage. That is, in the non-exterior optical submarine cable of FIG. 1 (a), the three-piece iron pipe 102 and the tensile strength wire 103 and the like work as power supply lines. It is equivalent to a coaxial cable. However, since the conductivity of seawater is low, the thickness of the skin of seawater, which is an external conductor, is large, and the inductance L is large. Therefore, the phase velocity It is represented by C is the capacitance between the feeder and seawater)
However, the speed of the coaxial cable is reduced to about 1/3 to 1/5. In addition, since the thickness of the skin depends on the frequency, the carrying speed also depends on the frequency as shown in FIG. For the same reason, the transmission loss greatly depends on the frequency as shown in FIG. 2 (b).
パルスエコーには第３図（ａ）に示すような電気的パ
ルスを使用するが、このようなパルスのパワースペクト
ルは第３図（ｂ）に示すような周波数の広がりを持って
いる。ところが、第２図（ｂ）に示したように、伝送損
失は周波数が高いほど大きいので、光海底ケーブル中を
伝搬するのにしたがって高周波数成分が減少し、低周波
成分が残る。第２図（ａ）に示したように、伝搬速度は
低周波数側の方が遅いので、伝搬するのにしたがって、
第２図（ｃ）に示すように伝搬速度は遅くなる。An electric pulse as shown in FIG. 3A is used for the pulse echo. The power spectrum of such a pulse has a frequency spread as shown in FIG. 3B. However, as shown in FIG. 2 (b), the higher the frequency, the higher the transmission loss, the higher the frequency component decreases as the signal propagates through the optical submarine cable, and the lower frequency component remains. As shown in FIG. 2 (a), the propagation speed is lower on the low frequency side.
As shown in FIG. 2 (c), the propagation speed decreases.
第１図（ｂ）の強化ジャケット光海底ケーブルは金属
テープ105を持つため、従来の同軸ケーブルと類似の構
造を持っているが、金属テープ105の抵抗が高いため、
電流の一部は海水中を流れ、電気的には無外装ケーブル
に近い性質を持っている。ただし、伝搬速度は無外装光
海底ケーブルのおよそ1.5倍以上速い。第１図（ｃ）の
外装光海底ケーブルの場合にも、外装鉄線107があるた
め、強化ジャケット光海底ケーブルと似たような性質を
持っている。The reinforced jacket optical submarine cable of FIG. 1 (b) has a structure similar to a conventional coaxial cable because it has a metal tape 105, but because the resistance of the metal tape 105 is high,
Part of the current flows in seawater, and is electrically similar to a non-armored cable. However, the propagation speed is about 1.5 times faster than the non-exterior optical submarine cable. 1 (c) also has properties similar to those of the reinforced jacketed optical submarine cable due to the presence of the armored wire 107.
（本発明の実施例） 第４図は本発明に使用する装置の構成例を示すもので
ある。以下同図について説明する。(Embodiment of the present invention) FIG. 4 shows a configuration example of an apparatus used in the present invention. Hereinafter, this figure will be described.
光海底ケーブルシステムは２種類の光海底ケーブル40
1aと401bから構成されている。給電線403が光海底ケー
ブル401aと401bの中に入っている。海底ケーブル401−
ｂに障害が発生し、障害点402で給電線403が海水に地絡
していると仮定する。給電線403はインピーダンスブリ
ッジ404を介してパルス発振器である発振器405と差動入
力型前置増幅器である増幅器406に接続されている。The optical submarine cable system has two types of optical submarine cables.
It consists of 1a and 401b. A feeder line 403 is included in the optical submarine cables 401a and 401b. Submarine cable 401−
Assume that a fault has occurred in b and the feeder line 403 is grounded in seawater at the fault point 402. The feeder line 403 is connected via an impedance bridge 404 to an oscillator 405 as a pulse oscillator and an amplifier 406 as a differential input type preamplifier.
ブリッジ404は発振器405から増幅器406に直接入力す
る信号を抑圧するために設けられている。The bridge 404 is provided to suppress a signal input directly from the oscillator 405 to the amplifier 406.
発振器405は第３図（ａ）に示したパルスを間欠的に
出力する。また、出力パルスと同期したトリガ信号をA/
D変換器407と408に出力する。この出力パルスの周波数
ｆは可変である。これは、障害点が遠い場合には伝送損
失が小さい低周波数のパルスを使用する必要があるのに
対し、障害点が近い場合には、高い分解能が得られる高
周波数のパルスを使用することができるので、パルスの
高周波を可変とする必要があるためである。The oscillator 405 outputs the pulse shown in FIG. 3A intermittently. The trigger signal synchronized with the output pulse is
Output to D converters 407 and 408. The frequency f of this output pulse is variable. This means that if the point of failure is far away, a low-frequency pulse with small transmission loss must be used, whereas if the point of failure is close, a high-frequency pulse that provides high resolution can be used. This is because it is necessary to make the high frequency of the pulse variable.
A/D変換器407,408内には、図示していないが、制御回
路、サンプルホールド回路、A/D変換回路、クロック、
メモリなどが含まれる。A/D変換器407,408は発振器405
からのトリガ信号によって一定の周期でのサンプリング
とA/D変換を開始し、結果をA/D変換器407,408内部のメ
モリに蓄積する。サンプリング周期は随時外部から変更
できるように構成されている。信号のS/Nを高めるため
に、A/D変換器407,408に平均化の機能を付加することも
可能である。In the A / D converters 407 and 408, although not shown, a control circuit, a sample and hold circuit, an A / D conversion circuit, a clock,
Memory etc. are included. A / D converters 407 and 408 are oscillators 405
The sampling and the A / D conversion at a fixed cycle are started by the trigger signal from the CPU, and the results are stored in the memories inside the A / D converters 407 and 408. The sampling period is configured to be able to be changed from outside at any time. In order to increase the S / N of the signal, it is possible to add an averaging function to the A / D converters 407 and 408.
A/D変換器407は、増幅器406の出力をディジタル信号
に変換する。A/D変換器408は、発振器405の出力をディ
ジタル信号に変換する。A / D converter 407 converts the output of amplifier 406 to a digital signal. A / D converter 408 converts the output of oscillator 405 into a digital signal.
演算制御装置409は、演算制御回路409a、内部記憶装
置409b、キーボードとディスプレイからなる入出力装置
409c、A/D変換器407と408とのインターフェイス409eと4
09f、外部記憶装置409gを有している。測定データと発
振器405の出力波形はインターフェイス409eと409fを介
して内部記憶装置409bに取り込む。The arithmetic and control unit 409 includes an arithmetic and control unit 409a, an internal storage device 409b, and an input / output device including a keyboard and a display.
409c, interface 409e and 4 with A / D converters 407 and 408
09f, and has an external storage device 409g. The measurement data and the output waveform of the oscillator 405 are taken into the internal storage device 409b via the interfaces 409e and 409f.
第５図は、演算制御装置409により制御される電気的
パルスエコー測定装置の障害点確定処理動作の一例を示
すフローチャートであり、第４図を参照しつつパルスエ
コー測定装置の測定動作をステップ毎に説明する。FIG. 5 is a flowchart showing an example of a fault point determination processing operation of the electric pulse echo measurement device controlled by the arithmetic and control unit 409. Referring to FIG. Will be described.
１）障害発生前にあらかじめパルスエコーの測定を行
い、測定データを外部記憶装置409gに保持する。1) Before the occurrence of a fault, pulse echo measurement is performed in advance, and the measured data is stored in the external storage device 409g.
２）パルスエコーの測定前に、伝搬距離とパルスの周波
数をパラメータとするパルスの伝搬速度の値と、光海底
ケーブルシステムを構成する光海底ケーブルの種類と、
各々の光海底ケーブルの長さを、参照データとして外部
記憶装置から内部記憶装置に読み込み、かつ該複数のパ
ルスの伝搬速度の中から暫定のパルス伝搬速度を定め
る。2) Before measuring the pulse echo, the value of the propagation speed of the pulse using the propagation distance and the frequency of the pulse as parameters, the type of the optical submarine cable constituting the optical submarine cable system,
The length of each optical submarine cable is read from the external storage device to the internal storage device as reference data, and a provisional pulse propagation speed is determined from the propagation speeds of the plurality of pulses.
本実施例では、パルスの伝搬速度は、光海底ケーブル
401aと401bについて２種類存在する。従って、伝搬速度
のデータは、２つの２次元の配列VaとVbで定義される。
配列Vaは光海底ケーブル401aに、配列Vbは光海底ケーブ
ル401bに対応する。In this embodiment, the propagation speed of the pulse is
There are two types of 401a and 401b. Therefore, the data of the propagation velocity is defined by an array of two two-dimensional V a and V b.
Sequence V a in the optical submarine cable 401a, sequence V b corresponds to optical submarine cable 401b.
配列要素Va（if,iL）（if,iLは正の整数）は、周波数
fif、伝搬距離LiLに対応するパルスの伝搬速度である。Array element V a (i f, i L ) (i f, i L is a positive integer), the frequency
f if is the propagation speed of the pulse corresponding to the propagation distance LiL .
fifとLiLは、次式で定義することができる。f if and LiL can be defined by the following equations.
fif＝rf if×f0 （１） LiL＝rL iL×L0 （２） rf、rL、f0、L0は正の定数である。f if = r f if × f 0 (1) L iL = r L iL × L 0 (2) r f , r L , f 0 , and L 0 are positive constants.
配列要素Vb（if,iL）も同様に定義される。Array element V b (i f, i L ) is similarly defined.
第１表は、無外装光海底ケーブルの速度の配列の１例
である。定義の範囲は、 ir＝１〜４ iL＝１〜４ rf＝10 rL＝10 f0＝10（Hz） L0＝10（ｍ） である。例えば、周波数ｆ＝10kHz、距離Ｌ＝100kmでの
無外装光海底ケーブルのパルスの伝搬速度ｖは、ir＝
３、iL＝４であるから、 ｖ＝Ｖ（3,4） ＝6.8×107（m/s） である。 Table 1 is an example of the arrangement of the speeds of the optical submarine cable without armor. The range of the definition is i r = 1 to 4 i L = 1 to 4 r f = 10 r L = 10 f 0 = 10 (Hz) L 0 = 10 (m). For example, the propagation velocity v of the pulse of the armored optical submarine cable at the frequency f = 10 kHz and the distance L = 100 km is ir =
3, since i L = 4, v = V (3,4) = 6.8 × 10 7 (m / s).
３）発振器405からパルス列を発生させ、インピーダン
スブリッジ404を介して光海底ケーブル401aに出力す
る。3) A pulse train is generated from the oscillator 405 and output to the optical submarine cable 401a via the impedance bridge 404.
４）障害点402からの反射パルスは、インピーダンスブ
リッジ404に入力し、増幅器406で増幅したのち、A/D変
換器407でディジタル信号に変換する。4) The reflected pulse from the fault point 402 is input to the impedance bridge 404, amplified by the amplifier 406, and converted into a digital signal by the A / D converter 407.
５）A/D変換器407によりディジタル信号に変換した測定
データは、インターフェイス409eを介して内部記憶装置
409bに読み込む。5) The measurement data converted into a digital signal by the A / D converter 407 is stored in an internal storage device via the interface 409e.
Read to 409b.
６）演算制御装置409により、１）項で測定した障害発
生前の測定データと、５）項４で読み込んだ測定データ
の差を計算する。6) The arithmetic and control unit 409 calculates the difference between the measured data before the occurrence of the fault measured in the item 1) and the measured data read in the item 5) 4.
７）演算制御回路409aは、６）項で処理された測定デー
タを用いて、障害点402から反射して戻ってきたパルス
の往復時間を求める。その往復時間は、測定データと発
振器の出力波形の相関関数を計算し、その値が極大にな
る時間差から求める。7) The arithmetic control circuit 409a obtains the round trip time of the pulse reflected and returned from the fault point 402 using the measurement data processed in the item 6). The round-trip time is calculated from the correlation function between the measured data and the output waveform of the oscillator, and is determined from the time difference at which the value is maximized.
８）記憶装置409bに読み込まれた参照データの中の光海
底ケーブル401aと401bに対して定めた暫定的な速度v1h
とv2hと各々のケーブルの長さと、ステップ７）におい
て計算された該パルスの往復時間を用いて、演算制御回
路409は障害点までの暫定的な距離Lhを計算する。8) The provisional speed v 1h for the optical submarine cables 401a and 401b in the reference data read into the storage device 409b.
And v 2h and the length of each cable, using a round-trip time calculated the pulse in step 7), the arithmetic control circuit 409 calculates the tentative distance L h to the fault point.
パルスの往復時間をｔ、光海底ケーブル401aの長さを
L1、401bの長さをL2とすると、Lhは次式で表わされる。The round trip time of the pulse is t and the length of the optical submarine cable 401a is
When the length of L 1, 401b and L 2, L h is represented by the following equation.
ｔ≦２×L1/v1hの場合 Lh＝ｔ×v1h/2 （３） ｔ＜２×L1/v 1hの場合 Lh＝L1＋（ｔ−２×L1/v1h）×v2h/2 （４） ９）演算制御回路409は、記憶装置409bに読み込んだ参
照データのパルスの伝搬速度のデータの中から、パルス
の周波数ｆと暫定的な距離Lhに最もよく対応する伝搬速
度v1とv2を選択する。If t ≦ 2 × L 1 / v 1h L h = t × v 1h / 2 (3) If t <2 × L 1 / v 1h L h = L 1 + (t−2 × L 1 / v 1h ) × v 2h / 2 (4) 9) the arithmetic control circuit 409 corresponds best among the data pulses propagation velocity of the reference data read in the storage device 409b, a tentative distance L h and pulse frequency f to select the propagation velocity v 1 and v 2 to.
選択の方法は、例えば、ｆに最も近い fif＝rf if×f0とLhに最も近い Lif＝rL IL×L0に対応するVa（if,iL）とVb（if,iL）をv
1とv2にする。また、補間法を利用して、さらにv1とv2
の推定精度を高めることも可能である。The selection method is, for example, V a ( if , i L ) and V b corresponding to f if = r f if × f 0 closest to f and L if = r L IL × L 0 closest to L h. (i f, i L) and v
To 1 and v 2. In addition, using interpolation, v 1 and v 2
Can be improved.
10）演算制御回路409は、伝搬速度v1とv2を用いて、次
式により障害点までの距離Ｌを計算する。10) the arithmetic control circuit 409, by using the propagation velocity v 1 and v 2, calculates the distance L to the point of failure by the following equation.
ｔ≦２×L1/v1の場合 Ｌ＝ｔ×v1/2 （５） ｔ＞２×L1/v1の場合 Ｌ＝L1＋（ｔ−２×L1/v1）×v2/2 （６） 11）計算結果を入出力装置409cのディスプレイに表示す
る。For t ≦ 2 × L 1 / v 1 L = t × v 1/2 (5) t> For 2 × L 1 / v 1 L = L 1 + (t-2 × L 1 / v 1) × v 2/2 (6) 11 ) displays the calculation result on the display of the input and output device 409c.
本実施例では、光海底ケーブルシステムは２種類の光
海底ケーブル401aと401bで構成されているが、２種類以
上の光海底ケーブルで構成されている光海底ケーブルシ
ステムにも本発明を適用することができる。In this embodiment, the optical submarine cable system is composed of two types of optical submarine cables 401a and 401b, but the present invention is also applicable to an optical submarine cable system composed of two or more types of optical submarine cables. Can be.
第６図（ａ）はパルスエコーの測定結果の一例、第６
図（ｂ）は第６図（ａ）で測定したケーブルを途中で切
断した時のパルスエコーの測定例、第６図（ｃ）は第６
図（ａ）と第６図（ｂ）の差を求めた図、第６図（ｄ）
は測定に使用した光海底ケーブルの構成を示す図面であ
る。第６図（ｄ）に示すように、ここに示す光海底ケー
ブルシステムは、外装光海底ケーブル611,無外装光海底
ケーブル612,中継器613,陸揚げ局614から構成される。FIG. 6 (a) shows an example of a pulse echo measurement result, FIG.
FIG. 6 (b) shows an example of pulse echo measurement when the cable measured in FIG. 6 (a) is cut halfway, and FIG.
FIG. 6 (d) is a diagram showing the difference between FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b).
2 is a drawing showing the configuration of an optical submarine cable used for measurement. As shown in FIG. 6 (d), the optical submarine cable system shown here comprises an external optical submarine cable 611, a non-exterior optical submarine cable 612, a repeater 613, and a landing station 614.
第６図（ａ）の測定例では、パルス発振器から直接入
射した波形である601のほか、外装／無外装光海底ケー
ブルの接続点615からの反射602、中継器613からの反射6
03が見える。In the measurement example of FIG. 6A, in addition to the waveform 601 directly incident from the pulse oscillator, the reflection 602 from the connection point 615 of the sheathed / unsheathed optical submarine cable and the reflection 602 from the repeater 613 are shown.
03 is visible.
第６図（ｂ）は切断点616で光海底ケーブルを切断し
た後のパルスエコーの測定例で、切断点616からの反射6
04が現れている。FIG. 6 (b) shows a measurement example of the pulse echo after the optical submarine cable is cut at the cutting point 616.
04 appears.
第６図（ｃ）は、第６図（ａ）と第６図（ｂ）の差を
求めたもので、外装／無外装光海底ケーブル接続点615
からの反射602がほとんど消減していることが分かる。
すなわち、切断点616と陸揚げ局614の間からの反射はす
べて抑圧されるので、第６図（ｃ）において、直接波60
1の後に現れるピークである604が切断点616からの反射
波であることがわかる。FIG. 6 (c) shows the difference between FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b).
It can be seen that the reflection 602 from is almost eliminated.
That is, since all reflections between the cutting point 616 and the landing station 614 are suppressed, the direct wave 60 in FIG.
It can be seen that the peak 604 appearing after 1 is a reflected wave from the cutting point 616.
このように、障害前のパルスエコーの測定結果と障害
発生後の測定結果の差を求めることにより、障害点から
の反射を容易に識別することができるようになる。As described above, by determining the difference between the measurement result of the pulse echo before the failure and the measurement result after the failure, the reflection from the failure point can be easily identified.
（発明の効果） 本発明は、異なる構造を持つ複数の光海底ケーブルを
接続して構成されている光海底ケーブルシステムの障害
位置を測定する電気的パルスエコー装置において、障害
位置を正確かつ迅速に確定するデータ処理方法を提供す
ることが可能である。(Effects of the Invention) The present invention provides an electrical pulse echo apparatus for measuring a fault position of an optical submarine cable system configured by connecting a plurality of optical submarine cables having different structures, and accurately and quickly detects the fault position. It is possible to provide a data processing method to determine.
特に、基本的には、障害点からの反射に異種構造の光
海底ケーブルの接続点からの反射が重なって観測された
時に効果がある。In particular, this is basically effective when the reflection from the connection point of the optical submarine cable having a heterogeneous structure is superimposed on the reflection from the fault point.
請求項１の発明は、異なった光海底ケーブルの電気的
パルスの伝搬特性を有する光海底ケーブルシステムに効
果がある。The invention of claim 1 is effective for an optical submarine cable system having different electrical submarine cable electrical pulse propagation characteristics.
請求項２の発明は、請求項１の効果と前記の基本的効
果とを合わせた効果がある。The invention of claim 2 has an effect obtained by combining the effect of claim 1 with the above-mentioned basic effect.
第１図は光海底ケーブルの断面図、第２図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は無外装光海底ケーブルの電気的特性図、第３図
（ａ）（ｂ）はパルスエコーの測定に使用するパルス波
形図とそのパワースペクトルの一例を示す特性図、第４
図は電気的パルスエコー測定装置の一例を示すブロック
図、第５図は本発明を示す動作フローチャート、第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明方法による測定例を
説明するための特性図及びブロック図である。 101……光ファイバユニット、102……３分割鉄パイプ、
103……抗張力線、104,106……ポリエチレン層、105…
…金属テープ、107……外装鉄線、401a,401b……光海底
ケーブル、402……障害点、403……給電線、404……イ
ンピーダンスブリッジ、405……発振器、406……差動型
前置増幅器、407,408……A/D変換器、409……演算制御
装置、409a……演算制御回路、409b……内部記憶回路、
409c……入出力装置、409e,409f……インターフェイ
ス、409g……外部記憶装置、611……外装ケーブル、612
……無外装ケーブル、613……中継器、614……陸揚げ
局、615……外装／無外装接続点、616……切断点。FIG. 1 is a sectional view of an optical submarine cable, and FIGS. 2 (a) and 2 (b).
FIG. 3 (c) is an electrical characteristic diagram of the uncoated optical submarine cable, FIGS. 3 (a) and 3 (b) are pulse waveform diagrams used for measuring pulse echo and a characteristic diagram showing an example of the power spectrum thereof, and FIG.
The figure is a block diagram showing an example of an electric pulse echo measuring apparatus, FIG. 5 is an operation flowchart showing the present invention, and FIGS. 6 (a), (b), (c), and (d) explain measurement examples by the method of the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram and a block diagram for performing the operation. 101 ... optical fiber unit, 102 ... three-piece iron pipe,
103 ... tensile strength wire, 104, 106 ... polyethylene layer, 105 ...
… Metal tape, 107… Armored iron wire, 401a, 401b… Optical submarine cable, 402… Fault point 403… Feed line 404… Impedance bridge 405… Oscillator 406… Differential type prefix Amplifier, 407, 408 A / D converter, 409 Operation control device, 409a Operation control circuit, 409b Internal storage circuit
409c: Input / output device, 409e, 409f: Interface, 409g: External storage device, 611: External cable, 612
…… Non-exterior cable, 613 …… Repeater, 614… Landing station, 615… Exterior / non-exterior connection point, 616 …… Cutting point.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−1527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−30741（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−60338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−161368（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-1527 (JP, A) JP-A-61-30741 (JP, A) JP-A-59-60338 (JP, A) JP-A 54-154 161368 (JP, A)
Claims (2)
ータとする被測定光海底ケーブルのそれぞれの光海底ケ
ーブルの種類に対応する複数の電気的パルスの伝搬速度
の値と、各々の該光海底ケーブルの長さとを、参照デー
タとして記憶装置に読み込み、かつ暫定の電気的パルス
伝搬速度を定めておき、 該被測定光海底ケーブルの障害時に該被測定光海底ケー
ブルに対する電気的パルスエコーの測定を行い、該測定
時の反射電気パルスをA/D変換器によりディジタル信号
に変換し、該変換された測定データと前記反射電気パル
スの周波数を該記憶装置に読み込み、 演算制御回路により、該変換された測定データを用い
て、前記電気的パルスの前記被測定光海底ケーブル内に
おける該障害時の障害点までの往復時間を計算し、該記
憶装置に読み込まれている該参照データの各々の該光海
底ケーブルの種類に対応する暫定の電気パルスの伝搬速
度と各々の該光海底ケーブルの長さと、計算された該電
気的パルスの前記往復時間を用いて、該演算制御回路に
より前記障害点までの暫定的な距離を計算し、 該記憶装置に読み込まれている該参照データと該電気パ
ルスの伝搬速度の中から、計算された該暫定的な距離と
該電気パルスの周波数に最もよく対応する各々の該光海
底ケーブルにおける確定伝搬速度を求め、該確定伝搬速
度を用いて、該演算制御回路により前記障害点までの距
離を計算することを特徴とする電気的パルスエコーによ
る光海底ケーブルの障害点測定方法。1. A plurality of electric pulse propagation velocity values corresponding to the type of each optical submarine cable of an optical submarine cable to be measured, with the propagation distance and the frequency of the electric pulse as parameters. The length of the cable is read into a storage device as reference data, and a provisional electric pulse propagation speed is determined, and when a failure occurs in the measured optical submarine cable, the measurement of the electric pulse echo for the measured optical submarine cable is performed. The reflected electric pulse at the time of the measurement is converted into a digital signal by an A / D converter, and the converted measurement data and the frequency of the reflected electric pulse are read into the storage device. Using the measured data, a round trip time of the electric pulse to the fault point in the optical submarine cable to be measured at the time of the fault is calculated and read into the storage device. Using the propagation speed of the provisional electric pulse corresponding to the type of the optical submarine cable of each of the reference data included, the length of each optical submarine cable, and the calculated round-trip time of the electric pulse. Calculating a tentative distance to the fault point by the arithmetic and control circuit, and calculating the tentative distance from the reference data read into the storage device and the propagation speed of the electric pulse. Determining a definite propagation velocity in each of the optical submarine cables that best corresponds to the frequency of the electric pulse, and calculating the distance to the fault point by the arithmetic and control circuit using the definite propagation velocity. A method for measuring faults in optical submarine cables using electrical pulse echo.
対し電気的パルスエコーの測定を行い、該測定時の反射
電気パルスをA/D変換器によりディジタル信号に変換
し、インターフェイスを介して演算制御装置の記憶装置
に読み込み、 伝搬距離と電気的パルスの周波数をパラメータとする前
記被測定光海底ケーブルのそれぞれの光海底ケーブルの
種類に対応する複数の電気的パルスの伝搬速度の値と、
光海底ケーブルシステムを構成する被測定光海底ケーブ
ルの種類と、各々の該光海底ケーブルの長さとを、参照
データとして該記憶装置に読み込み、かつ該複数のパル
スの伝搬速度の中から暫定の電気的パルス伝搬速度を定
め、 前記被測定光海底ケーブルにおける障害の発生後に電気
的パルスエコーの測定を行い、該測定時の反射電気パル
スを該A/D変換器によりディジタル信号に変換し、該変
換された測定データと該反射電気パルスの周波数を該記
憶装置に読み込み、 該演算制御回路により、前記被測定光海底ケーブルにお
ける該障害の発生前と発生後の前記測定データを比較し
てその差を計算し、該変換された測定データを用いて、
前記電気的パルスの往復時間を計算し、 該記憶装置に読み込まれている該参照データの各々の前
記被測定光海底ケーブルの種類に対応する暫定の電気パ
ルスの伝搬速度と各々の前記被測定光海底ケーブルの長
さと、計算された該電気的パルスの往復時間とを用い
て、該演算制御回路により該障害の障害点までの暫定的
な距離を計算し、 該記憶装置に読み込まれている該参照データと該電気パ
ルスの伝搬速度の中から、計算された該暫定的な距離と
該電気的パルスの周波数に最もよく対応する各々の前記
被測定光海底ケーブルにおける確定伝搬速度を求め、該
確定伝搬速度を用いて、該演算制御回路により前記障害
点までの距離を計算することを特徴とする電気的パルス
エコーによる光海底ケーブルの障害点測定方法。2. Prior to the occurrence of a fault, an electric pulse echo is measured on an optical submarine cable to be measured, and a reflected electric pulse at the time of the measurement is converted into a digital signal by an A / D converter, and the digital signal is transmitted through an interface. To the storage device of the arithmetic and control unit, and the values of the propagation velocities of a plurality of electric pulses corresponding to the type of each optical submarine cable of the optical submarine cable to be measured using the propagation distance and the frequency of the electric pulse as parameters. ,
The type of the optical submarine cable to be measured constituting the optical submarine cable system and the length of each optical submarine cable are read into the storage device as reference data, and provisional electrical signals are selected from among the propagation velocities of the plurality of pulses. After the occurrence of a fault in the measured optical submarine cable, the electrical pulse echo is measured, and the reflected electrical pulse at the time of the measurement is converted into a digital signal by the A / D converter. The measured measurement data and the frequency of the reflected electric pulse are read into the storage device, and the arithmetic control circuit compares the measurement data before and after the occurrence of the fault in the measured optical submarine cable, and determines a difference between the two. Calculating and using the converted measurement data,
Calculating the round-trip time of the electrical pulse, the propagation speed of the provisional electrical pulse corresponding to the type of the measured optical submarine cable of each of the reference data read into the storage device, and the respective measured light; Using the length of the submarine cable and the calculated round trip time of the electric pulse, the arithmetic and control circuit calculates a provisional distance to the fault point of the fault, and reads the temporary distance to the fault point. Determining, from the reference data and the propagation speed of the electric pulse, a determined propagation speed in each of the measured optical submarine cables that best corresponds to the calculated provisional distance and the frequency of the electric pulse; A method of measuring a fault point of an optical submarine cable by electrical pulse echo, wherein a distance to the fault point is calculated by the arithmetic and control circuit using a propagation velocity.
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|---|---|---|---|
| JP2126847A JP2717592B2 (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Faulty point measurement method of optical submarine cable by electrical pulse echo |
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| JPH0422836A JPH0422836A (en) | 1992-01-27 |
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| JPH0762642B2 (en) * | 1987-10-19 | 1995-07-05 | アンリツ株式会社 | Optical pulse tester |
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1990
- 1990-05-18 JP JP2126847A patent/JP2717592B2/en not_active Expired - Fee Related
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